Cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro, la gravedad intensa del agujero negro produce fuerzas de marea que pueden destrozar la estrella. En estos eventos, llamados interrupciones de marea, algunos de los restos estelares se arrojan hacia afuera a altas velocidades, mientras que el resto cae hacia el agujero negro. Esto provoca una llamarada de rayos X que puede durar años.
Un equipo de astrónomos, incluidos varios de la Universidad de Maryland, ha observado un evento de interrupción de las mareas en una galaxia que se encuentra a unos 290 millones de años luz de la Tierra. El evento es la interrupción de las mareas más cercana descubierta en aproximadamente una década, y se describeen un artículo publicado en la edición del 22 de octubre de 2015 de la revista Naturaleza .
"Estos resultados respaldan algunas de nuestras ideas más recientes para la estructura y evolución de los eventos de interrupción de las mareas", dijo el coautor del estudio, Coleman Miller, profesor de astronomía en la UMD y director del Instituto Conjunto de Ciencia Espacial ". En el futuro,Las interrupciones de las mareas pueden proporcionarnos laboratorios para estudiar los efectos de la gravedad extrema ".
El estudio automatizado de luz óptica All-Sky Automated Survey for Supernovae ASAS-SN descubrió originalmente la interrupción de las mareas, conocida como ASASSN-14li, en noviembre de 2014. El evento ocurrió cerca de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia PGC 043234.Un estudio posterior con el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el Explorador de ráfagas de rayos gamma Swift de la NASA y el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea proporcionaron una imagen más clara al analizar las emisiones de rayos X de la interrupción de las mareas.
"Hemos visto evidencia de un puñado de trastornos de las mareas a lo largo de los años y hemos desarrollado muchas ideas de lo que sucede", dijo el autor principal Jon Miller, profesor de astronomía en la Universidad de Michigan. "Esta es laLa mejor oportunidad que hemos tenido hasta ahora para comprender realmente lo que sucede cuando un agujero negro destruye una estrella ".
Después de que una estrella es destruida por una interrupción de la marea, las fuertes fuerzas gravitacionales del agujero negro atraen la mayoría de los restos de la estrella. La fricción calienta estos desechos que caen, generando enormes cantidades de radiación de rayos X. Después de esta oleada de rayos X, ella cantidad de luz disminuye a medida que el material estelar cae más allá del horizonte de eventos del agujero negro, el punto más allá del cual no puede escapar la luz u otra información.
El gas a menudo cae hacia un agujero negro girando en espiral hacia adentro y formando un disco. Pero el proceso que crea estas estructuras de disco, conocidas como discos de acreción, sigue siendo un misterio. Al observar ASASSN-14li, el equipo de astrónomos pudo presenciarla formación de un disco de acreción como sucedió, al observar la luz de rayos X en diferentes longitudes de onda y rastrear cómo esas emisiones cambiaron con el tiempo.
Los investigadores determinaron que la mayoría de los rayos X son producidos por material que está extremadamente cerca del agujero negro. De hecho, el material más brillante podría ocupar la órbita estable más pequeña posible. Pero los astrónomos están igualmente interesados en saber qué sucede conel gas que no se extrae del horizonte de eventos, sino que se expulsa del agujero negro.
"El agujero negro desgarra la estrella y comienza a tragar material muy rápido, pero ese no es el final de la historia", dijo la coautora del estudio, Jelle Kaastra, astrónoma del Instituto de Investigación Espacial de los Países Bajos. "El negroel agujero no puede mantener ese ritmo, por lo que expulsa parte del material hacia afuera "
Los datos de rayos X también sugieren la presencia de un viento que se aleja del agujero negro, transportando gas estelar hacia afuera. Sin embargo, este viento no se mueve lo suficientemente rápido como para escapar del alcance gravitacional del agujero negro. Una posible explicación para el bajoLa velocidad de este viento es que el gas de la estrella interrumpida sigue una órbita elíptica alrededor del agujero negro, y viaja más lentamente cuando alcanza la mayor distancia desde el agujero negro en los extremos de esta órbita elíptica.
"Este resultado resalta la importancia de las observaciones de longitud de onda múltiple", explicó el coautor del estudio, Suvi Gezari, profesor asistente de astronomía en la UMD. "Aunque el evento se descubrió con un telescopio óptico de prospección, se realizaron observaciones rápidas de rayos Xclave para determinar la temperatura y el radio característicos de la emisión y capturar las firmas de un flujo de salida ".
Los astrónomos esperan encontrar y estudiar más eventos como ASASSN-14li para poder seguir probando modelos teóricos sobre cómo los agujeros negros afectan sus entornos cercanos, mientras aprenden más sobre lo que los agujeros negros hacen a las estrellas u otros cuerpos que se acercan demasiado.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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